Peamine erinevus – isotooniline vs hüpertooniline
Enne isotoonilise ja hüpertoonilise erinevuse analüüsimist on oluline mõista toonilisuse mõistet. Seetõttu kirjeldagem esm alt lühid alt toonilisuse mõistet ja selle tähtsust. Toonilisus on vee kontsentratsiooni varieeruvus kahes poolläbilaskva membraaniga jagatud lahuses. Seda võib seletada ka kui lahuste suhtelist veekontsentratsiooni, mis määravad vee difusiooni suuna ja koguse, kuni see saavutab võrdse kontsentratsiooni mõlemal pool membraani. Lahuste toonilisuse tuvastamisega saame kindlaks teha, millises suunas vesi hajub. Seda nähtust kasutatakse tavaliselt välislahusesse sukeldatud rakkude reaktsiooni illustreerimiseks. Ühel lahusel võib teise suhtes olla kolm toonilisuse klassifikatsiooni. Need on hüpertooniline, hüpotooniline ja isotooniline. Peamine erinevus isotoonilise ja hüpertoonilise vahel on see, et hüpertooniline lahus sisaldab rohkem lahustit kui lahustunud aine, samas kui lahustunud aine ja lahusti jaotuvad isotoonilises lahuses võrdselt. Hüpertooniliste ja isotooniliste lahuste määratluse päheõppimine ei ole aga oluline, kui saame aru isotooniliste ja hüpertooniliste lahuste erinevusest.
Mis on hüpertooniline?
Hüper on teine sõna ül altoodud või ülemäärase kohta. Hüpertoonilistes lahustes on lahustunud aine (glükoosi või soola) kontsentratsioon suurem kui rakus. Lahustuvad ained on elemendid, mis lahustuvad lahustis, moodustades seeläbi lahuse. Hüpertoonilises lahuses on lahustunud ainete kontsentratsioon väljaspool rakku suurem kui selle sees. Kui rakk sukeldatakse hüpertoonilisse lahusesse, toimub osmootne nihe ja veemolekulid voolavad rakust välja, et tasakaalustada lahustunud ainete kontsentratsiooni ning raku suurus väheneb.
Mis on isotooniline?
Iso on teine sõna võrdseks ja toonik lahuse toonilisuseks. Isotooniliste lahuste lahustunud aine kontsentratsioon on sarnane lahusega, millega seda võrreldakse. Isotoonilises lahuses on lahustunud ainete kontsentratsioon nii raku sees kui ka väljaspool, luues tasakaalu rakulise organisatsiooni keskkonnas. Kui rakk on sukeldatud isotoonilisse lahusesse, ei toimu osmootset nihet ja veemolekulid difundeeruvad läbi rakumembraani mõlemas suunas, et tasakaalustada lahustunud ainete kontsentratsiooni. See protsess ei põhjusta raku paisumist ega kahanemist.
Mis vahe on isotoonilisel ja hüpertoonilisel?
Erinevused hüpertoonilise ja isotoonilise vahel võib liigitada järgmistesse kategooriatesse.
Isotoonilise ja hüpertoonilise määratlus
Hüpertooniline: "hüper" on tuntud kui ül altoodud või liigne + "toonik" on tuntud kui midagi, mis sarnaneb lahendusega. Seega viitab hüpertooniline lahuse toonuse suurenemine.
Isotooniline: "iso" on tuntud kui sama + "toonik" on tuntud kui midagi lahendust. Seega viitab isotoonilisus lahuse sarnasele toonilisusele.
Isotoonilisuse ja hüpertoonilisuse omadused
Laudunud aine ja lahuse kontsentratsioon
Hüpertooniline: lahus sisaldab rohkem lahustit kui lahustunud ainet.
Isotooniline: lahustunud aine ja lahusti lahuses jaotuvad võrdselt.
Näited
Hüpertooniline: puhastatud vesi, kuna puhastatud vees ei lahustu lahustunud ainet/vähem ja selle kontsentratsioon on rakukeskkonnaga võrreldes väga madal.
Isotooniline: soolalahus on inimese vereplasma suhtes isotooniline
Rakkude reaktsioon hüpertoonilises ja isotoonilises lahuses (vt joonist 1)
Hüpertooniline: kui bioloogiline rakk on hüpertoonilises keskkonnas, voolab vesi läbi rakumembraani rakust välja, et tasakaalustada lahustunud ainete kontsentratsiooni nii rakus kui ka rakku ümbritsevas keskkonnas. Selle tulemusel rakk kahaneb, kui vesi rakust lahkub, et vähendada lahustunud aine kõrgemat kontsentratsiooni väliskeskkonnas.
Isotooniline: kui rakk on isotoonilises lahuses, ei tekita see raku paisumist ega kahanemist.
Veekontsentratsiooni gradient
Hüpertooniline: vee kontsentratsiooni gradienti saab jälgida raku seest kuni hüpertoonilise lahuseni
Isotooniline: veekontsentratsiooni gradienti ei eksisteeri
Laudusaine kontsentratsioonigradient
Hüpertooniline: lahustunud aine kontsentratsioonigradienti nähakse hüpertoonilisest lahusest raku sisemusse
Isotooniline: lahustunud aine kontsentratsioonigradienti ei eksisteeri.
Osmootne nihe
Hüpertooniline: osmootne nihe on olemas.
Isotooniline: osmootset nihet ei eksisteeri
Vee liikumine
Hüpertooniline: veemolekulid liiguvad või difundeeruvad kiiresti raku seest lahuse välissuundadesse ja seega kaotab rakk vett.
Isotooniline: veemolekulid liiguvad või hajuvad mõlemas suunas ning vee difusioonikiirus on mõlemas suunas sarnane. Seega rakk kas omandab või kaotab vett.
Spordijoogid
Isotooniline: isotooniline jook sisaldab sarnases kontsentratsioonis soola, suhkrusüsivesikuid ja elektrolüüte nagu inimkehas. Suukaudse rehüdratsioonilahusena eelistatakse sageli isotoonilist spordijooki. Tavaliselt sisaldab see 4–8 g süsivesikuid 100 ml kohta.
Hüpertooniline: Hüpertooniline jook sisaldab suuremas kontsentratsioonis soola, suhkrusüsivesikuid ja elektrolüüte nagu inimkehas. Tavaliselt sisaldab see umbes 8 g süsivesikuid 100 ml kohta. Hüpertoonilist lahust kasutatakse ka osmoteraapias ajuverejooksu ohjamiseks. Hüpertoonilised spordijoogid sobivad ideaalselt neile, kes vajavad väga kõrget energiataset.
Kokkuvõtteks võib öelda, et lahustunud aine kontsentratsioonil põhinevaid lahuseid on kolm vormi ja need on isotoonilised, hüpotoonilised ja hüpertoonilised. Isotoonilises lahuses on lahustunud ainete kontsentratsioon sama nii raku sees kui ka väljaspool. Hüpotoonilises lahuses on lahustunud ainete kontsentratsioon rakus suurem kui väliskeskkonnas, samas kui hüpertooniline lahus on selline, kus lahustunud ainete kontsentratsioon on suurem väliskeskkonnas kui raku sees.
